挑战14天学完Python---初识python基本图形绘制

淩亂°似流年 2024-03-22 13:33 11阅读 0赞

## 往期文章 ##

[挑战14天学完Python----初识Python语法][14_Python----_Python]  
[Java继承与组合][Java]  
[Java多态与重写][Java 1]

![请添加图片描述][b92f3b60c42c47de909e4cac1e308e8c.gif]

#### 目录 ####

*  往期文章
 *  前言
 *  1."Python蟒蛇绘制"实例
 *  2.Python标准库 之turtle库
 *  3. 面向对象编程风格
 *   *  3.1 import更多玩法
     *   *  3.1.1使用from和import保留字共同完成
         *  3.1.2 使用import和as保留字共同完成
 *  4.turtle的原(wan)理 (fa)
 *   *  4.1 turtle绘图窗体布局---turtul.setup()
     *  4.2 turtle空间坐标体系---turtle.goto()、turtle.circle()
     *   *  4.2.1 turtle.goto(x, y)
         *  4.2.2 turtle.circle(r,angle)
     *  4.3 turtle角度坐标体系---turtle.seth()、turtle.left()、turtle.right()
     *   *  4.3.1 turtle.seth(angle)
         *  4.3.2 left(angle)、turtle.right(angle)
     *  4.4 turtle的RGB色彩模式
 *  5."Python蟒蛇绘制"中的turtle
 *   *  5.1 画笔控制函数penup()，pendown(),pensize(),pencolor()
     *  5.2 运动控制函数turtle.forward(),turtle.circle()
     *  5.3 方向控制函数
     *  5.4 turtle.done()
 *  6. 循环语句与range()函数
 *   *  6.1 循环语句
     *  6.2 range()函数
 *  总结

## 前言 ##

Python蟒蛇绘制共17行代码，但很多行类似.Python蟒蛇绘制问题是各类图像绘制问题的代表圆形绘制、五角星绘制、国旗绘制、机器猫绘制…  
掌握绘制一条线的方法，就可以绘制整个世界!  
清楚理解这17行代码能够掌握Python基本绘图方法.本章将通过"Python蟒蛇绘制"实例介绍使用python绘制图形程序的基本方法并理解Python的"模块编程"思想,后续章节将学习面向“计算生态”的理念。本章将学习:

*  实例 Python蟒蛇绘制
 *  turtle库的使用
 *  turtle程序语法元素分析  
    方法论
 *  Python语言及海龟绘图体系  
    实践能力
 *  初步学会使用Python绘制简单图形

## 1."Python蟒蛇绘制"实例 ##

代码如下:

#PythonDraw.py
    import turtle;
    turtle.setup(650,350,400,400)
    turtle.penup()
    turtle.fd(-250)
    turtle.pendown()
    turtle.pensize(25)
    turtle.pencolor("purple")
    turtle.seth(-40)
    for i in range(4):
        turtle.circle(40,80)
        turtle.circle(-40,80)
    turtle.circle(40,80/2)
    turtle.fd(40)
    turtle.circle(16,180)
    turtle.fd(40*2/3)
    turtle.done()

![3ef49cf2ed204c73959441df5cb83745.png][]  
如何用程序绘制一条蟒蛇呢,我们可能有疑惑了:  
问题1: 计算机绘图是什么原理?  
一段程序为何能够产生窗体? 为何能在窗体上绘制图形?  
问题2: Python蟒蛇绘制从哪里开始呢?  
如何绘制一条线? 如何绘制一个弧形? 如何绘制一个蟒蛇?  
"温度转换"到"Python蟒蛇绘制"能否借鉴?

## 2.Python标准库 之turtle库 ##

import 保留字  
引入了一个绘图库  
名字叫: turtle没错，就是 海龟  
![81bd8de5c73c4f2dabf8e82ea46bf291.png][]  
Python计算生态 = 标准库 + 第三方库  
标准库: 随解释器直接安装到操作系统中的功能模块  
第三方库:需要经过安装才能使用的功能模块  
库Library、包Package、模块Module，统称模块

> Python 的 turtle 库是一个直观有趣的图形绘制函数库。turtle(海龟)图形绘制的概念诞生于 1969年，并成功应用于LOGO编程语言。由于 turtle 图形绘制概念十分直观且非常流行，Python 接受了这个概念，形成了一个Python 的turtle库，并成为标准库之一。

后续章节将全面介绍 turtle 库的使用,为了介绍Python模块编程思想并解释“Python蟒蛇绘制”程序，本章将结合实例代码介绍 turtle 库中部分函数的使用，这些函数将同时用于后续章节的部分实例中。

turtle(海龟)库是turtle绘图体系的Python实现  
turtle绘图体系: 主要用于程序设计入门,Python语言的标准库之一,入门级的图形绘制函数库

## 3. 面向对象编程风格 ##

![46ef3a5e13564d779e952cfc698d6c7d.png][]  
通过库引用,使用turtle库,扩充Python程序功能.  
使用import保留字完成，采用.**()编码风格  
import <库名>  
<库名>.<函数名>(<函数参数>)**

实例代码的第3行到第17行调用了 turtle库中若干函数来绘制Python蟒蛇，所有被调用的函数都使用了.b>()形式。**这种通过使用函数库并利用库中函数进编程的方法是 Python 语言最重要的特点，称为“模块编程”**。后续章节将详细介绍Python 模块编程思想以及面向“计算生态”的理念。  
面向对象编程:

> 面向对象编程(OOP)是一种基于对象(Object)的编程范式。对象是事物的一种抽象，它是一个实体，包含属性和方法两部分属性是对象中的变量，方法是对象能够完成的操作。  
> 假设对象是0，则O.a 表示对象O的属性 a，O.b()表示对象O的操作b(),其中a是一个变量值，b()是一个函数。例如，一辆汽车可以作为一个对象，标记为C，汽车的颜色是汽车的属性，表示为 C.color，前进是汽车的一个动作，相当于一个功能，因此前进是对象C 的方法，表示为 O.forward().

### 3.1 import更多玩法 ###

#### 3.1.1使用from和import保留字共同完成 ####

from <库名> import <函数名>  
from <库名> import \*  
<函数名>(<函数参数>)  
![c18c0aba7c574aadabd414614c3ef841.png_pic_center][]  
第一种方法不会出现函数重名问题，第二种方法会出现

#### 3.1.2 使用import和as保留字共同完成 ####

import <库名> as <库别名>  
<库别名>.<函数名>(<函数参数>)  
给调用的外部库关联一个更短、更适合自己的名字  
![85c362efbfa74270bdd8624ad1db762f.png_pic_center][]

## 4.turtle的原(wan)理 (fa) ##

turtle(海龟)是一种真实的存在  
有一只海龟，其实在窗体正中心，在画布上游走  
走过的轨迹形成了绘制的图形  
海龟由程序控制，可以变换颜色、改变宽度等![ec8d3cc970b04a11ba8d5476d14a2833.png][]

### 4.1 turtle绘图窗体布局—turtul.setup() ###

turtle.setup(width, height, startx, starty)  
![bd993d3cfbdb4f32980b1f1b219dd8de.png][]

*  setup()设置窗体大小及位置
 *  4个参数中后两个可选
 *  setup()不是必须的  
    ![c552a345449641c59686ce25b2862ce5.png][]

### 4.2 turtle空间坐标体系—turtle.goto()、turtle.circle() ###

#### 4.2.1 turtle.goto(x, y) ####

![在这里插入图片描述][aa54b6ac378844238e22deb8080ef836.png]  
![247c2c2bb309439a99ba02971f5d50d6.png][]  
![db2c7d6aa2b5411a9d5dcca412fbc017.png][]

#### 4.2.2 turtle.circle(r,angle) ####

![855e6dd9b6214e40b4ac45250dd922a5.png][]

### 4.3 turtle角度坐标体系—turtle.seth()、turtle.left()、turtle.right() ###

#### 4.3.1 turtle.seth(angle) ####

![8144a34c9abb4983afd7a28f443e7651.png][]

*  seth0改变海龟行进方向
 *  angle为绝对度数
 *  seth0只改变方向但不行进  
    ![a42e173827a640b08c0f39eb45ea6911.png][]

#### 4.3.2 left(angle)、turtle.right(angle) ####

![f67d75a2af6e4f7fb7d9137fb30cf1c5.png][]

![1fbac05e10834c75b9ce18d6220274c7.png][]

### 4.4 turtle的RGB色彩模式 ###

RGB色彩模式  
由三种颜色构成的万物色  
RGB指红蓝绿三个通道的颜色组合  
覆盖视力所能感知的所有颜色  
\-RGB每色取值范围0-255整数或0-1小数

默认采用小数值 可切换为整数值  
turtle.colormode(mode)

*  1.0: RGB小数值模式
 *  255:RGB整数值模式  
    ![57a9c7c339494f33b61e60789e7a964d.png][]  
    turtle.pencolor()函数有三种定义:  
    turtle.pencolor(colorstring)  
    turtle.pencolor(r,g,b)  
    turtle.color((r,g,b))

颜色字符串: turtle.pencolor(“purple”)  
RGB的小数值: turtle.pencolor(0.63，0.13，0.94)  
RGB的元组值: turtle.pencolor((0.63,0.13,0.94))

## 5."Python蟒蛇绘制"中的turtle ##

### 5.1 画笔控制函数penup()，pendown(),pensize(),pencolor() ###

![d0630867055b457c92548ee19fa102e3.png][]  
画笔操作后一直有效，一般成对出现

*  turtle.penup()别名turtle.pu()  
    抬起画笔，海龟在飞行
 *  turtle.pendown()别名turtle.pd()  
    落下画笔，海龟在爬行
 *  turtle.pensize(width) 别名turtle.width(width)  
    画笔宽度，海龟的腰围
 *  turtle.pencolor(color) color为颜色字符串或r,g,b值  
    画笔颜色，海龟在涂装

### 5.2 运动控制函数turtle.forward(),turtle.circle() ###

![6ca3f88c7e5e40048827e26cd8f94a23.png][]

控制海龟行进:走直线 & 走曲线

*  turtle.forward(d)别名 turtle.fd(d)  
    向前行进，海龟走直线  
    d: 行进距离，可以为负数
 *  turtle.circle(r，extent=None)  
    根据半径r绘制extent角度的弧形  
    r: 默认圆心在海龟左侧r距离的位置  
    extent: 绘制角度，默认是360度整圆

![fc092183b8524ecca9f66124597e7e12.png][]

### 5.3 方向控制函数 ###

![2f2c306fe98645f9a1c4be304f829c1f.png][]

控制海龟面对方向: 绝对角度 & 海龟角度

*  turtle.setheading(angle) 别名 turtle.seth(angle)  
    改变行进方向，海龟走角度  
    angle: 行进方向的绝对角度

![8c68ccad468c4ec5af0046055524f593.png][]

*  turtle.left(angle) 海龟向左转
 *  turtle.right(angle)海龟向右转  
    angle: 在海龟当前行进方向上旋转的角度

### 5.4 turtle.done() ###

文件式程序程序结束时不能自动退出,要手动关闭窗体退出退出.如果希望自动退出,不写turtle.done()

## 6. 循环语句与range()函数 ##

![74db3647db8b4b29a2e6579e7ac8f656.png][]

### 6.1 循环语句 ###

按照一定次数循环执行一组语句  
for<变量> in range(<次数>):  
<被循环执行的语句>  
<变量>表示每次循环的计数，0到<次数>-1![8dfb055232a249c6859e924223b63628.png][]

### 6.2 range()函数 ###

range()产生循环计数序列![aa5676f2dae04862b484cbd031e155b1.png][]

## 总结 ##

第一章和第二章为第一部分,主要讲解初识 Python 语法，让我们能够快速入门，跨越那段最朦胧、最期待的未知地带，了解 Python 语言的基本概念并建立对程序设计方法的基本理解。不知不觉,貌似已经在没怎么学Python语法的情况敲个两个实例了,似乎Python与C语言、Java语言有许多不一样的地方.  
接下来的第二部分主要讲解 Python 语言的基本语法， Python 语言常用语法体系的，利用 Python 语言编写程序，初步掌握利用程序解决计算问题。  
第二部分将学习:  
基本数据类型  
程序的控制结构  
函数和代码复用  
组合数据类型  
文件和数据格式化

[14_Python----_Python]: http://t.csdn.cn/NXOIO
[Java]: http://t.csdn.cn/alEpM
[Java 1]: http://t.csdn.cn/uS06Z
[b92f3b60c42c47de909e4cac1e308e8c.gif]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/4fab074f7b094a0094768ddd30fcd736.png
[3ef49cf2ed204c73959441df5cb83745.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/c4508d626c2d4984b7b79e72e3501494.png
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[57a9c7c339494f33b61e60789e7a964d.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/8186bb6d29ef408092bf23d067dee075.png
[d0630867055b457c92548ee19fa102e3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/a4b08b244f934bb7898572c6b4653f57.png
[6ca3f88c7e5e40048827e26cd8f94a23.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/58c07d6219484e63a86872abe7b98b73.png
[fc092183b8524ecca9f66124597e7e12.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/945e54480d134d24a28a44b3ec9cb587.png
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[aa5676f2dae04862b484cbd031e155b1.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/22/ca091da10ba54fd0bc9d599939ff7ce2.png